基于信道估计的布里渊分布式光纤传感技术

发布时间：2021-03-24 09:41

　　分布式光纤传感器具有小巧、质轻、电绝缘、抗电磁干扰以及长距离传输与传感的独特优势,广泛应用于交通运输、工业矿业、国防军事、生物医疗、航空航天等领域。其中基于受激布里渊散射效应（SBS）的布里渊光时域分析（BOTDA）技术由于能实现最长上百公里传感距离,最高毫米量级空间分辨率,以及温度、应力等多参量感知,成为当前在学术以及应用领域的热点之一。然而在新的动态测量领域,传统的BOTDA技术逐点频率扫频测量的方式,从根本上限制了系统的测量效率,难以适应新的应用需求。本文着眼BOTDA系统动态响应能力不足的瓶颈,从光纤传感与光纤通信技术内在联系获得启发,结合光正交频分复用（OFDM）技术先进的信号处理手段,提出基于OFDM信道估计的BOTDA（以下称OFDM-BOTDA）系统,以期突破传统测量方案的限制,提升BOTDA系统测量效率。主要研究工作和创新成果包括如下几个方面:（1）针对传统BOTDA中从根本上限制测量效率的扫频方式,提出了直接探测OFDM-BOTDA传感技术。通过深入分析OFDM-BOTDA的数学模型,设计适合于BOTDA传感系统的OFDM探测光信号与解调算法。利用OFDM多载波特性... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

布里渊散射中入射光、散射光与声波三者关系

测量所得三维BGS（a）与BPS（b）结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]连续随机变量非线性函数的期望和方差的近似求法[J]. 张松林,张昆.  大地测量与地球动力学. 2008(04)
[2]光纤背向激光自发喇曼散射的温度效应研究[J]. 张在宣,张步新,陈阳,陈晓竹,刘天夫.  光子学报. 1996(03)



本文编号：3097506